Metav 2010 Schleiftechnik im Fokus einer Metav-Sonderschau

Welche Trends die Weiterentwicklung von Schleifmaschinen prägen, zeigt auf der Metav 2010 die Sonderschau „Schleiftechnologie und Feinbearbeitung“. Im Fokus stehen das Senken der Bearbeitungszeiten und die Erhöhung der Flexibilität ebenso wie ökologische Kühlschmierstoff-Konzepte.

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Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Rhenus Lub GmbH & Co KG

OptoSurf GmbH

Carl Bechem GmbH

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Verein Deutscher Werkzeug- maschinenfabriken e. V. (VDW)

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„Leistungsfähige Schleifprozesse entfalten ihre Wirkung durch das optimale Zusammenspiel zwischen Schleifmaschinen und Schleifwerkzeugen“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann, Leiter des Instituts für spanende Fertigung (ISF) der Technischen Universität Dortmund und Organisator der Sonderschau „Schleiftechnologie und Feinbearbeitung“ auf der Metav 2010. Dort präsentieren Unternehmen Produkte rund ums Schleifen.

Ein positiver Aspekt dieser Sonderschau: Die gezielte Ansprache von Anwendern wird – so eine Erfahrung des VDW von früheren Sonderausstellungen – die Qualität der Fachgespräche positiv beeinflussen. Außerdem wird dem an Schleifverfahren interessierten Besucher ein Hallenslalom erspart, denn die Ausstellung soll alle Aspekte des Schleifens beleuchten – vom Kühlschmierstoff und Werkzeug bis hin zur Schleifmaschine.

Kühlschmierstoff spielt eine bedeutende Rolle beim Schleifen

So dreht sich auf dem Stand der Carl Bechem GmbH in Hagen alles um ein neues Kühlschmierstoff-Konzept. Dr. Heinz Dwuletzki, Leiter Labor und Technik der Metallbearbeitung, bezeichnet das Schleifen als komplexen Wirkkreis von Schleifmaschine, Schleifwerkzeug, Werkstück, Kühlschmierstoff und weiteren Parametern, wobei der Kühlschmierstoff eine bedeutende, häufig unterschätzte Rolle spielt: „Bechem bewirkt mit einem völlig neuen Kühlschmierkonzept einen Paradigmenwechsel in der spanabhebenden Metallbearbeitung. Die positiven Eigenschaften von Öl und Wasser werden bei diesem Konzept erstmals in einem völlig mineralölfreien Kühlschmierstoff kombiniert.“

Mit Blick auf die derzeitige wirtschaftliche Situation und auf die nächste Wachstumsphase seien die Bechem-Kunden dabei, tiefgreifend zu rationalisieren. Sie würden sich bei der Suche nach Verbesserungen auf die Produktions- und Anlagentechnik konzentrieren. „Der Blick auf das enorme Potenzial von Hilfsstoffen in der Produktion ist dabei, abgesehen von einer möglichen Preisdiskussion, häufig noch nicht geschärft“, bedauert Dwuletzki.

Kühlschmierstoffe können zur Kostensenkung beim Schleifen beitragen

Die Metav 2010 ist für Bechem eine der zentralen Messen im Bereich der Metallbearbeitung. „Dort möchten wir den Anwendern zeigen, dass Ökologie und Ökonomie, insbesondere bei unserem Kühlschmierkonzept Berufluid, kein Widerspruch sind“, betont der Fachmann und ergänzt: „Wir werden Besucher auf weitere interessante Kostensenkungseffekte neben den eigentlichen Produktivitätskriterien wie Bearbeitungszeit und Werkzeugstandzeit aufmerksam machen.“ Ferner zeigt das Hagener Unternehmen, dass das Anwendungsfeld für dieses neue Kühlschmierkonzept nicht auf Schleifoperationen beschränkt ist.

Neues präsentiert auch das Institut für spanende Fertigung auf seinem Stand innerhalb der Sonderschau. Unter anderem wird ein vom ISF entwickelter Prozess, das Innenrund-Schälschleifen, gezeigt werden. „Das Innenrund-Schälschleifen zeichnet sich durch hohe Abtragsraten bei gleichzeitig guter Oberflächenqualität aus; dafür wird eine in Schrupp- und Schlichtzone aufgeteilte Schleifscheibe mit einem Längsvorschub entlang der Werkstückachse geführt“, erläutert Tobias Heymann, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut.

Innenrund-Schälschleifen mit galvanisch gebundenen CBN-Schleifscheiben auf der Metav 2010

Für die Bohrungs-Hartfeinbearbeitung lassen sich die Eigenschaften galvanisch gebundener CBN-Schleifscheiben beim Innenrund-Schälschleifen vorteilhaft nutzen. „Der hohe Kornüberstand in der konischen Schruppzone gewährleistet höchstmögliche Zeitspanvolumina“, so Heymann.

Durch eine einmalige Einsatzvorbereitung der Schleifscheibenschlichtzone wird der Kornüberstand in diesem Bereich angeglichen. Somit kann unter Einsatz hoher Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeiten in dem sich dem Schruppprozess anschließenden Schlichtvorgang eine Glättung der Werkstückoberfläche in einem Schleifhub erzielt werden.

Optischer Sensor überwacht Qualität des Schleifprozesses

Keine Frage, Schleifen und Finishen sind wichtige Fertigungsverfahren zur Erzeugung von hochbeanspruchten Funktionsflächen, beispielsweise von Walzen, Getriebe- und Motorwellen und Wälzlagerringen. Das Ausgangsmaterial, die Kühlmittelzufuhr, der Schleifscheibenverschleiß, das Abrichten und diverse Einstellparameter sind ständigen Änderungen unterworfen und müssen kontrolliert werden.

Eine einfache Methode, die Qualität des Prozesses zu überwachen, ist die häufige Prüfung der erzeugten Oberfläche hinsichtlich Rauheit, Textur und Form. Für diese Aufgabe eignet sich der neue optische Sensor OS 500, den die Optosurf GmbH in Ettlingen auf der Sonderschau präsentiert.

Sensor erfasst Rauheitsänderungen, Glanzeffekte und Welligkeiten beim Schleifen

Der Sensor ist in der Lage, eine 100%-Oberflächenmessung direkt hinter der Maschine oder auch unmittelbar in der Maschine durchzuführen, wie Optosurf-Mitarbeiter Rainer Brodmann erläutert: „Viele Abweichungen vom idealen Prozessverlauf hinterlassen ihren ‚Fingerabdruck‘ auf der Oberfläche in Form von Rauheitsänderungen, Glanzeffekten und Welligkeiten, die vom Sensor erfasst werden können.“

Der Sensor OS 500 ist robust und unempfindlich gegen Schwingungen und vor allem sehr schnell, so dass auch bei hohen Stückzahlen jedes Teil und auf jedem Teil noch mehrere Messwerte erfasst werden können. Optosurf bietet außer dem Sensor und der Auswertesoftware mit Schnittstellen zur Maschinensteuerung auch die notwendige Unterstützung beim Testen und dem Einbau an.

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